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1. 如图,$AB⊥BC$于点B,$AD⊥DC$于点D.若$CB=CD$,且$∠1=30^{\circ }$,则$∠ACD$的度数是(

A. $90^{\circ }$
B. $60^{\circ }$
C. $30^{\circ }$
D. $10^{\circ }$
B
)A. $90^{\circ }$
B. $60^{\circ }$
C. $30^{\circ }$
D. $10^{\circ }$
答案:
B
2. 三条公路将A,B,C三个村庄连成一个如图所示的三角形区域.如果在这个区域内修建一个集贸市场,要使集贸市场到三条公路的距离相等,那么这个集贸市场应建的位置是(

A. 三条高的交点
B. 三条中线的交点
C. 三条角平分线的交点
D. 不确定
C
)A. 三条高的交点
B. 三条中线的交点
C. 三条角平分线的交点
D. 不确定
答案:
C
3. 如图,点P在射线BD上,$PA⊥AB$,$PC⊥BC$,垂足分别为A,C,且$PA=PC$,下列结论不一定成立的是(

A. $AD=CP$
B. 点D在$∠ABC$的平分线上
C. $△ABD\cong △CBD$
D. $∠ADB=∠CDB$
A
)A. $AD=CP$
B. 点D在$∠ABC$的平分线上
C. $△ABD\cong △CBD$
D. $∠ADB=∠CDB$
答案:
A
4. (教材P60复习题T14变式)如图,$S_{△ABD}:S_{△ACD}=AB:AC$.若$∠BAC=80^{\circ }$,则$∠BAD=$

$40^{\circ}$
.
答案:
1. 首先,根据三角形面积公式$S = \frac{1}{2}ah$(这里$h$为高):
设$\triangle ABD$与$\triangle ACD$中,以$AB$、$AC$为底时,高为$h$(因为$\triangle ABD$和$\triangle ACD$的高是同一条高,是点$D$到$AB$和$AC$的距离,根据$S_{\triangle ABD}:S_{\triangle ACD}=AB:AC$,由$S_{\triangle ABD}=\frac{1}{2}AB\cdot h_{1}$,$S_{\triangle ACD}=\frac{1}{2}AC\cdot h_{2}$,且$h_{1}=h_{2}$(角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等),可知$AD$是$\angle BAC$的角平分线。
2. 然后,根据角平分线的定义:
已知$\angle BAC = 80^{\circ}$,角平分线将角分成相等的两部分。
若$AD$平分$\angle BAC$,则$\angle BAD=\frac{1}{2}\angle BAC$。
所以$\angle BAD = 40^{\circ}$。
故答案为:$40^{\circ}$。
设$\triangle ABD$与$\triangle ACD$中,以$AB$、$AC$为底时,高为$h$(因为$\triangle ABD$和$\triangle ACD$的高是同一条高,是点$D$到$AB$和$AC$的距离,根据$S_{\triangle ABD}:S_{\triangle ACD}=AB:AC$,由$S_{\triangle ABD}=\frac{1}{2}AB\cdot h_{1}$,$S_{\triangle ACD}=\frac{1}{2}AC\cdot h_{2}$,且$h_{1}=h_{2}$(角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等),可知$AD$是$\angle BAC$的角平分线。
2. 然后,根据角平分线的定义:
已知$\angle BAC = 80^{\circ}$,角平分线将角分成相等的两部分。
若$AD$平分$\angle BAC$,则$\angle BAD=\frac{1}{2}\angle BAC$。
所以$\angle BAD = 40^{\circ}$。
故答案为:$40^{\circ}$。
5. 某油路管道的一部分如图所示,延伸其中三条支路恰好构成一个直角三角形,其三边长分别为6m,8m,10m,输油中心O到这三条支路的距离相等,则输油中心O到这三条支路的管道总长(计算时视管道为线,中心O为点)为____

6 m
.
答案:
1. 首先,根据直角三角形的面积公式:
已知直角三角形三边$a = 6m$,$b = 8m$,$c = 10m$,设点$O$到三边的距离为$r$。
直角三角形面积$S=\frac{1}{2}ab$($a$、$b$为直角边),同时$S=\frac{1}{2}(a + b + c)r$(利用三角形面积等于三个以$r$为高,三边为底的三角形面积之和)。
2. 然后,计算直角三角形面积:
由$S=\frac{1}{2}ab$,把$a = 6$,$b = 8$代入,可得$S=\frac{1}{2}×6×8=24m^{2}$。
又因为$S=\frac{1}{2}(a + b + c)r$,其中$a + b + c=6 + 8+10 = 24m$。
即$24=\frac{1}{2}×24× r$。
3. 接着,求解$r$:
方程$24=\frac{1}{2}×24× r$,两边同时除以$12$,解得$r = 2m$。
4. 最后,计算输油中心$O$到三条支路的管道总长:
因为输油中心$O$到三条支路的距离都为$r$,所以管道总长为$3r$。
把$r = 2$代入,得$3r=3×2 = 6m$。
故输油中心$O$到这三条支路的管道总长为$6m$。
已知直角三角形三边$a = 6m$,$b = 8m$,$c = 10m$,设点$O$到三边的距离为$r$。
直角三角形面积$S=\frac{1}{2}ab$($a$、$b$为直角边),同时$S=\frac{1}{2}(a + b + c)r$(利用三角形面积等于三个以$r$为高,三边为底的三角形面积之和)。
2. 然后,计算直角三角形面积:
由$S=\frac{1}{2}ab$,把$a = 6$,$b = 8$代入,可得$S=\frac{1}{2}×6×8=24m^{2}$。
又因为$S=\frac{1}{2}(a + b + c)r$,其中$a + b + c=6 + 8+10 = 24m$。
即$24=\frac{1}{2}×24× r$。
3. 接着,求解$r$:
方程$24=\frac{1}{2}×24× r$,两边同时除以$12$,解得$r = 2m$。
4. 最后,计算输油中心$O$到三条支路的管道总长:
因为输油中心$O$到三条支路的距离都为$r$,所以管道总长为$3r$。
把$r = 2$代入,得$3r=3×2 = 6m$。
故输油中心$O$到这三条支路的管道总长为$6m$。
6. (教材P51练习T2变式)如图,已知点P到AE,AD,BC的距离相等,有下列说法:①点P在$∠BAC$的平分线上;②点P在$∠CBE$的平分线上;③点P在$∠BCD$的平分线上;④P是$∠BAC$,$∠CBE$,$∠BCD$的平分线的交点.其中正确的是____

①②③④
.(填序号)
答案:
①②③④
7. 如图,$DE⊥AB$于点E,$DF⊥AC$于点F,$BD=CD$,$BE=CF$.求证:AD平分$∠BAC$.
[变式] 在第7题中,若$AC=16$,$DE=4$,$BE=2$,则四边形AFDB的面积为____
[变式] 在第7题中,若$AC=16$,$DE=4$,$BE=2$,则四边形AFDB的面积为____
32
.
答案:
【解析】:
### 第7题:证明$AD$平分$\angle BAC$
- **步骤一:证明$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$**
已知$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,所以$\angle E = \angle DFC = 90^{\circ}$。
在$Rt\triangle BDE$和$Rt\triangle CDF$中,$\left\{\begin{array}{l}BD = CD\\BE = CF\end{array}\right.$(已知)。
根据“$HL$”(斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等)定理,可得$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$。
- **步骤二:得出$DE = DF$**
由$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$,根据全等三角形的对应边相等,所以$DE = DF$。
- **步骤三:证明$AD$平分$\angle BAC$**
因为$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,且$DE = DF$,根据角平分线的判定定理(角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上),所以$AD$平分$\angle BAC$。
### 变式:求四边形$AFDB$的面积
- **步骤一:求出$AE$的长度**
由$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$可知$DF = DE = 4$,$CF = BE = 2$。
因为$AC=16$,所以$AF=AC - CF=16 - 2 = 14$。
又因为$AD$平分$\angle BAC$,$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,所以$AE = AF = 14$(角平分线上的点到角两边的距离相等,可通过证明$Rt\triangle ADE\cong Rt\triangle ADF$($HL$)得到)。
- **步骤二:计算${S}_{\triangle ADE}$和${S}_{\triangle BDE}$的面积**
根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}ah$($a$为底,$h$为高)。
${S}_{\triangle ADE}=\frac{1}{2}\times AE\times DE=\frac{1}{2}\times14\times4 = 28$。
${S}_{\triangle BDE}=\frac{1}{2}\times BE\times DE=\frac{1}{2}\times2\times4 = 4$。
- **步骤三:计算四边形$AFDB$的面积**
四边形$AFDB$的面积$S = {S}_{\triangle ADE}+{S}_{\triangle BDE}=28 + 4=32$。
【答案】:
7. 证明过程如上述解析;
变式. $32$
### 第7题:证明$AD$平分$\angle BAC$
- **步骤一:证明$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$**
已知$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,所以$\angle E = \angle DFC = 90^{\circ}$。
在$Rt\triangle BDE$和$Rt\triangle CDF$中,$\left\{\begin{array}{l}BD = CD\\BE = CF\end{array}\right.$(已知)。
根据“$HL$”(斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等)定理,可得$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$。
- **步骤二:得出$DE = DF$**
由$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$,根据全等三角形的对应边相等,所以$DE = DF$。
- **步骤三:证明$AD$平分$\angle BAC$**
因为$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,且$DE = DF$,根据角平分线的判定定理(角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上),所以$AD$平分$\angle BAC$。
### 变式:求四边形$AFDB$的面积
- **步骤一:求出$AE$的长度**
由$Rt\triangle BDE\cong Rt\triangle CDF$可知$DF = DE = 4$,$CF = BE = 2$。
因为$AC=16$,所以$AF=AC - CF=16 - 2 = 14$。
又因为$AD$平分$\angle BAC$,$DE\perp AB$,$DF\perp AC$,所以$AE = AF = 14$(角平分线上的点到角两边的距离相等,可通过证明$Rt\triangle ADE\cong Rt\triangle ADF$($HL$)得到)。
- **步骤二:计算${S}_{\triangle ADE}$和${S}_{\triangle BDE}$的面积**
根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}ah$($a$为底,$h$为高)。
${S}_{\triangle ADE}=\frac{1}{2}\times AE\times DE=\frac{1}{2}\times14\times4 = 28$。
${S}_{\triangle BDE}=\frac{1}{2}\times BE\times DE=\frac{1}{2}\times2\times4 = 4$。
- **步骤三:计算四边形$AFDB$的面积**
四边形$AFDB$的面积$S = {S}_{\triangle ADE}+{S}_{\triangle BDE}=28 + 4=32$。
【答案】:
7. 证明过程如上述解析;
变式. $32$
8. (教材P53习题T8变式)如图,在四边形ABDC中,$∠D=∠B=90^{\circ }$,O为BD的中点,且AO平分$∠BAC$.求证:
(1)CO平分$∠ACD$;
(2)$OA⊥OC$;
(3)$AB+CD=AC$。
(1)CO平分$∠ACD$;
过点O作OE⊥AC于点E。因为∠B=90°,AO平分∠BAC,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所以OB=OE。又因为O为BD的中点,所以OB=OD,那么OE=OD。因为∠D=90°,OE⊥AC,根据角平分线的判定:到角两边距离相等的点在角的平分线上,所以CO平分∠ACD。
(2)$OA⊥OC$;
因为∠B=∠AEO=90°,AO=AO,OB=OE,所以Rt△ABO≌Rt△AEO(HL),则∠AOB=∠AOE。同理Rt△CDO≌Rt△CEO(HL),则∠COD=∠COE。因为∠AOB+∠AOE+∠COD+∠COE=180°,所以2(∠AOE+∠COE)=180°,即∠AOC=∠AOE+∠COE=90°,所以OA⊥OC。
(3)$AB+CD=AC$。
由Rt△ABO≌Rt△AEO可得AB=AE,由Rt△CDO≌Rt△CEO可得CD=CE。因为AC=AE+CE,所以AB+CD=AC。
答案:
【解析】:
(1) 过点$O$作$OE\perp AC$于点$E$。
因为$\angle B = 90^{\circ}$,$AO$平分$\angle BAC$,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所以$OB = OE$。
又因为$O$为$BD$的中点,所以$OB = OD$,那么$OE = OD$。
因为$\angle D = 90^{\circ}$,$OE\perp AC$,根据角平分线的判定:到角两边距离相等的点在角的平分线上,所以$CO$平分$\angle ACD$。
(2) 因为$\angle B=\angle AEO = 90^{\circ}$,$AO = AO$,$OB = OE$,所以$Rt\triangle ABO\cong Rt\triangle AEO(HL)$,则$\angle AOB=\angle AOE$。
同理$Rt\triangle CDO\cong Rt\triangle CEO(HL)$,则$\angle COD=\angle COE$。
因为$\angle AOB+\angle AOE+\angle COD+\angle COE = 180^{\circ}$,所以$2(\angle AOE+\angle COE)=180^{\circ}$,即$\angle AOC=\angle AOE+\angle COE = 90^{\circ}$,所以$OA\perp OC$。
(3) 由$Rt\triangle ABO\cong Rt\triangle AEO$可得$AB = AE$,由$Rt\triangle CDO\cong Rt\triangle CEO$可得$CD = CE$。
因为$AC=AE + CE$,所以$AB + CD=AC$。
【答案】:
(1) $CO$平分$\angle ACD$得证。
(2) $OA\perp OC$得证。
(3) $AB + CD=AC$得证。
(1) 过点$O$作$OE\perp AC$于点$E$。
因为$\angle B = 90^{\circ}$,$AO$平分$\angle BAC$,根据角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,所以$OB = OE$。
又因为$O$为$BD$的中点,所以$OB = OD$,那么$OE = OD$。
因为$\angle D = 90^{\circ}$,$OE\perp AC$,根据角平分线的判定:到角两边距离相等的点在角的平分线上,所以$CO$平分$\angle ACD$。
(2) 因为$\angle B=\angle AEO = 90^{\circ}$,$AO = AO$,$OB = OE$,所以$Rt\triangle ABO\cong Rt\triangle AEO(HL)$,则$\angle AOB=\angle AOE$。
同理$Rt\triangle CDO\cong Rt\triangle CEO(HL)$,则$\angle COD=\angle COE$。
因为$\angle AOB+\angle AOE+\angle COD+\angle COE = 180^{\circ}$,所以$2(\angle AOE+\angle COE)=180^{\circ}$,即$\angle AOC=\angle AOE+\angle COE = 90^{\circ}$,所以$OA\perp OC$。
(3) 由$Rt\triangle ABO\cong Rt\triangle AEO$可得$AB = AE$,由$Rt\triangle CDO\cong Rt\triangle CEO$可得$CD = CE$。
因为$AC=AE + CE$,所以$AB + CD=AC$。
【答案】:
(1) $CO$平分$\angle ACD$得证。
(2) $OA\perp OC$得证。
(3) $AB + CD=AC$得证。
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